Badacze zajęli się zjawiskiem określanym jako Galactic Center Excess, czyli rozległą, niemal kulistą "nadwyżką" emisji gamma widoczną w rejonie centrum Drogi Mlecznej. Od lat pozostaje ono jednym z najczęściej dyskutowanych problemów w astrofizyce, bo mimo wielu analiz nie ma zgody, co jest jego źródłem. W debacie dominowały dotąd dwa wytłumaczenia: sygnał mógłby pochodzić z anihilacji cząstek ciemnej materii albo być efektem emisji generowanej przez liczną populację pulsarów milisekundowych stłoczonych w okolicach jądra galaktyki.
Nowa praca różniła się od wcześniejszych podejść przede wszystkim metodą. Zespół wykorzystał zaawansowany model uczenia maszynowego i "nakarmił" go ponad milionem symulowanych obserwacji promieniowania gamma. Szczególnie istotne było to, że w analizie jednocześnie brano pod uwagę energię oraz położenie każdego zarejestrowanego fotonu. Taka kombinacja miała pozwolić dokładniej sprawdzić, który scenariusz lepiej pasuje do charakteru poświaty w centrum galaktyki.
Wyniki wskazały, że jeśli za obserwowaną emisję odpowiadałyby jednak pulsary, musiałyby to być obiekty wyjątkowo słabe — w praktyce takie, których sygnał zlewałby się z tym, czego oczekuje się w modelach związanych z ciemną materią. Autorzy przypominają, że wcześniejsze analizy częściej skłaniały się ku interpretacji opartej na jaśniejszych, punktowych źródłach trudnych do rozdzielenia w danych. Po uwzględnieniu informacji o rozkładzie energii obraz się zmienił: aby "wytłumaczyć" poświatę pulsarami, trzeba by założyć istnienie co najmniej 35 tys. takich dotąd niewidocznych obiektów w pobliżu centrum Drogi Mlecznej.
Milion satelitów na orbicie? To koniec badań wszechświata
To wyraźnie odbiega od wcześniejszych szacunków, w których mówiło się raczej o setkach lub kilku tysiącach pulsarów. Naukowcy podkreślają, że nie jest to dowód na to, iż sygnał pochodzi od ciemnej materii, ale rezultat znacząco osłabia jeden z argumentów używanych przeciwko tej hipotezie. Nick Rodd z Lawrence Berkeley National Laboratory ocenił, że nowa analiza pokazuje, iż potencjalne źródła musiałyby być tak słabe, że praktycznie nie dałoby się ich odróżnić od emisji oczekiwanej przy anihilacji cząstek ciemnej materii.
Podobnie Florian List z Uniwersytetu Wiedeńskiego zaznaczył, że badanie nie dostarcza bezpośredniego potwierdzenia udziału ciemnej materii, ale jednocześnie oznacza, że takiego scenariusza wciąż nie można wykluczyć. Jak przypomniał, kwestia pochodzenia poświaty gamma z centrum galaktyki należy do najdłużej dyskutowanych zagadek w astrofizyce, a obecne wyniki sugerują, że na tym etapie byłoby przedwczesne zamykanie sprawy na rzecz tylko jednego wyjaśnienia.
Autorzy pracy przyznają, że nowe ustalenia nie rozstrzygają jednoznacznie, co generuje tajemniczy sygnał, ale komplikują wcześniejsze próby jego interpretacji i pokazują, jak istotny jest dobór narzędzi analitycznych. Szczegóły opisano w publikacji w czasopiśmie Physical Review Letters. Naukowcy liczą, że kolejne obserwacje oraz dalsze analizy danych pozwolą lepiej zrozumieć, skąd bierze się zagadkowa poświata gamma w centrum Drogi Mlecznej.
